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标准伽马射线暴能谱模型被“误用”了吗?

高能物理 - 唯象学 2022-12-21 v2

摘要

刻画伽马射线暴(GRB)能谱的标准模型采用了一个四参数经验函数,即所谓的 BAND 模型。另一种名为截断幂律(COMP)的模型实现了带指数截断的幂律。这些函数对观测能谱的拟合几乎同样良好,并被几乎所有 GRB 文献所采用。在此,我们重新分析了 Li et al., 2021, ApJS, 254, 35 中定义的样本(包含39个暴、944条能谱)。我们通过两种方法对能谱分类:(1)检查其后验的 corner-corner 图以确定 β\beta 约束良好(BAND 更优)与 β\beta 未约束(COMP 更优)的类别;(2)依据偏差信息准则(DIC)的差异定义四组。我们发现 BAND 更优能谱(α=0.64±0.28\alpha=-0.64\pm0.28log10(Ep)=log10(191)±0.41\rm log_{10}(E_{\rm p})=\rm log_{10}(191)\pm0.41)与 COMP 更优能谱(α=0.96±0.33\alpha=-0.96\pm0.33log10(Ep)=log10(249)±0.40\rm log_{10}(E_{\rm p})=\rm log_{10}(249)\pm0.40)的参数分布峰值不一致。基于 DIC 统计定义统计优选模型及其反面的误用模型,我们还发现误用模型(COMP)拟合的参数与统计优选模型(BAND)所得参数显著偏离。这意味着,若某能谱统计优选为 BAND 描述,应用 COMP 推导能谱参数将明显偏离其内禀形状,从而影响物理诠释。我们的分析表明,在 GRB 能谱分析中应恰当审视更优或统计优选模型。此外,β\beta 分布呈现双峰结构,分别包含 BAND 更优与 COMP 更优能谱,暗示 BAND 与 COMP 均可能具有物理起源。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.11091,
  title  = {Standard GRB Spectral Models "Misused"?},
  author = {Liang Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.11091},
  year   = {2022}
}

备注

38 pages, 12 figures (including 263 panels),2 tables, ApJ in press